Pequeños agentes microbianos con un gran impacto sobre la obesidad
Pese a que sabemos que podrían utilizarse estrategias basadas en el microbioma para hacer frente a los problemas de salud metabólica y la obesidad, seguimos teniendo lagunas importantes en nuestra comprensión de las interacciones entre la microbiota intestinal y el huésped. El hallazgo reciente más interesante es que lo que se conoce como «eje de la microbiota intestinal-encéfalo» implica una red de conexiones que permite una comunicación bidireccional entre las bacterias intestinales y el encéfalo. Los datos sugieren que las terminaciones nerviosas de los aferentes vagales de la pared intestinal detectan señales mecánicas u hormonales relacionadas con los nutrientes.
Agentes bacterianos en el terreno del metabolismo de la energía
Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto miVaO investigó el papel que desempeña la microbiota intestinal en la regulación de la transmisión sensorial de nutrientes desde los nervios vagales del tracto gastrointestinal hasta el encéfalo. El siguiente paso era identificar las bacterias clave responsables del equilibrio energético. «El fin último es contribuir al desarrollo de intervenciones más eficaces para combatir la obesidad», explica Yolanda Sanz, profesora del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas de España y coordinadora del proyecto. Los investigadores de miVaO identificaron con éxito un agente microbiano fundamental, «Holdemanella biformis». En un modelo murino de obesidad inducida por la dieta, esta bacteria mejoró el funcionamiento del sistema péptido glucagonoide 1 (GLP-1) e indujo efectos antidiabéticos gracias a la mejora de la tolerancia a la glucosa.
Neuronas sensitivas con un impacto sobre la obesidad
Los investigadores generaron un modelo de ratones sin neuronas que expresasen NaV1.8. La intención era demostrar que «H. biformis» induce sus efectos glucorreguladores a través de los aferentes vagales. Sin embargo, tal y como explica Marina Romaní-Pérez, investigadora principal del proyecto: «la ausencia de neuronas que expresasen NaV1.8 interfirió en el desarrollo normal de la obesidad inducida por la dieta en ratones, por lo que no pudimos usar este modelo para su propósito inicial». En su lugar, caracterizaron mejor el impacto de la ablación de NaV1.8 sobre el control de la homeostasis a través de señales microbianas, endocrinas e inmunitarias. La ausencia de neuronas NaV1.8 mejoró algunos parámetros metabólicos con una dieta baja en calorías, con efectos dependientes del sexo del animal. «Mientras que las hembras presentaron una mejora de la tolerancia a la glucosa, los machos presentaron una resistencia parcial al aumento de peso», señala Romaní-Pérez. En general, el equipo observó que se requieren neuronas sensitivas que expresen canales de NaV1.8 para el control de la ingesta de alimentos, la tolerancia a la glucosa, el almacenamiento de lípidos y la respuesta inmunitaria intestinal. Por otra parte, dos tipos de linfocitos T, los linfocitos T reguladores (Treg) y los linfocitos T cooperadores 17 (Th17), están involucrados en este delicado equilibrio. Basándose en los datos disponibles, los investigadores plantean la hipótesis de que la microbiota intestinal, a través de sus interacciones con la dieta, desencadena oscilaciones diurnas o dos veces al día de las señales relacionadas con la inmunidad y los nutrientes, las cuales se transmiten rápidamente al encéfalo a través de neuronas que expresan NaV1.8. Es importante destacar que esto actúa como un freno del apetito y que, en última instancia, detiene la ingesta de alimentos y modula la respuesta inmunitaria intestinal de acuerdo con el estado nutricional del individuo.
Las investigaciones futuras se centrarán en la terapia con microbios personalizados
El equipo continúa con su trabajo sobre este aspecto del control de la ingesta de alimentos. Se siguen analizando muestras fecales mediante enfoques de metabolómica y secuenciación de amplicones del gen del ARNr 16S para identificar los mecanismos microbioanos dependientes del sexo que subyacen al control de la homeostasia de la glucosa y el metabolismo y la captación intestinal de lípidos a través de los aferentes vagales. Yolanda Sanz está deseosa de continuar con las vías abiertas por las investigaciones de miVaO y concluye: «Nos gustaría seguir investigando la relación dinámica entre la microbiota intestinal y el huésped. De esta forma, podríamos diseñar intervenciones personalizadas basadas en el microbioma para mejorar la comunicación intestino-encéfalo y el ajuste de la homeostasis energética en las comidas».
Palabras clave
miVaO, obesidad, microbiota intestinal, NaV1.8, nervio vagal
